Mariene bouwstenen: Circulaire benutting van schelpen in betonproductie
Samenvatting project
De doelstelling van dit project is een positieve bijdrage te leveren aan het vastleggen van CO2 in kustwateren (Blue Carbon). Dit wordt gerealiseerd door nieuwe kennis te ontwikkelen en slimme koppelingen tussen sectoren te maken, om zodoende koolstofrijke restromen uit de schelpdierkweek (de schelp) in te zetten als waardevolle (nieuwe) grondstof in de betonindustrie. Hiermee wordt bijgedragen aan de ontwikkeling van een circulaire economie. Het project is uniek doordat het twee sectoren met elkaar verbindt die nu nog geheel gescheiden van elkaar opereren (schelpdierkweek en betonproductie), maar waarbij de gezamenlijke klimaat- en natuur ambities centraal staan.
In het project wordt een gezamenlijke business case ontwikkeld, gestoeld op drie thema’s: (i) Klimaatwinst (CO2 footprint), (ii) Duurzame productievolumes en (ii) Praktijktoepassing en opschaling. Door middel van ketenanalyse, scenario studies, productspecificaties en valorisatietrajecten zal gewerkt worden industriële innovatie binnen en tussen beide sectoren. Hierbij is aandacht voor dat de innovatie economische rendabel moet zijn, maar ook het natuurlijk kapitaal en daarmee de duurzaamheid aangetoond wordt. Ook zal een link met het voedselvraagstuk gelegd worden.
Doel van het project
Het doel van dit project is het realiseren van de klimaat- en kringloopambities van de schelpdiersector, door schelpdierkweek in de kustzone en intergetijdengebieden en hergebruik van schelpenmateriaal. Tevens heeft dit project als doel het verbeteren van de koolstofbalans van de betonsector door ontwikkeling van een innovatieve verwerking van schelpen als grondstof voor cement. Hierbij is aandacht voor dat de innovatie economische rendabel moet zijn, maar ook dat het natuurlijk kapitaal en daarmee de duurzaamheid aangetoond wordt. Ook is een link met het voedselvraagstuk vanzelfsprekend.
Dit zal gerealiseerd worden door de volgende specifieke subdoelen:
I. Gezamenlijke business case
- Bepaling van geschiktheid van schelpen als grondstof voor betonproducten
- Vaststellen huidige schelpvolumes
- Identificeren volumes benodigd om duurzaamheidwinst in te realiseren
- Opstellen tijdslijn (toekomstvisie) voor transitie naar circulaire benutting van schelpen op industriële schaal
II. Bijdrage aan klimaatdoelstellingen
- Bepalen koolstofcycli van schelpen en beton producten, in vergelijking met koolstofcycli van de traditionele
grondstoffen zoals kalksteen (substitutie) om zodoende de winst in de koolstofbalans vast te stellen
III. Natuurontwikkeling
- Vaststellen duurzame onttrekkingsniveaus aan intergetijden gebieden (Oosterschelde, Waddenzee) en de Noordzee
IV. Maatschappelijk draagvlak
- In de transitie naar en valorisatie van duurzame innovaties, is maatschappelijk draagvlak van belang. Het doel is dan ook om kennis uit het project op toegankelijke manier beschikbaar te stellen voor praktisch gebruik door bedrijven uit de beton- en schepdiersector, ketenbedrijven en overheden.
Motivatie
Dit project wordt ingediend bij TKI Deltatechnologie omdat het vastleggen van koolstof in mariene wateren (Blue Carbon) de belangrijkste drijfveer van het project is. Dit hangt direct samen met waterkwaliteit en limaatbestendigheid. Om maatschappelijke impact te realiseren, is ontwikkeling van nieuwe ketenconcepten en slimme koppeling tussen sectoren essentieel.
Primair richt het project zich op doelstellingen zoals gedefinieerd in MMIP B4 E11D Verhoging vastlegging koolstof in bos en natuur, omdat we beogen een positieve bijdrage te leveren aan het vastleggen van koolstof (CO2) in de intergetijdengebieden en de kustzone. Deze CO2 wordt vervolgens gefixeerd in bouwproducten met lange levensduur. Dit innovatieve concept draagt daarmee bij aan ontwikkeling van Blue Carbon Solutions in Nederland, maar heeft ook relevantie voor mondiale wateren. De koppeling tussen koolstofvastlegging en mariene voedselproductie (schelpdieren als voedsel) in conventionele ketens is uniek en biedt perspectief voor grootschalige implementatie.
Daarnaast draagt het project (secundair) bij aan MMIP E1 Duurzame Noordzee. De ambitie van de schelpdiersector om de kweekvolumes te vergroten hangt samen met een uitbreiding naar de Noordzee, waarbij de combinatie met windmolenparken een kansrijke mogelijkheid is. Het vaststellen van duurzame inrichting en onttrekking niveaus door de kweek is daarbij essentieel. Het huidige project zicht zich niet op de productie van schelpdieren als voedsel, maar op het hergebruik van de koolstofrijke reststromen (de schelpen) door de betonindustrie. Ook voor het vaststellen van dergelijke reststromen is het van belang duurzame onttrekkingsniveaus vast te stellen.
Dit project is uniek doordat het twee sectoren met elkaar verbindt die nu nog geheel gescheiden van elkaar opereren (schelpdierkweek en beton productie), maar waarbij de gezamenlijke klimaat- en natuur ambities centraal staan. De schelpdiersector heeft deze ambities vastgelegd in haar recent opgestelde toekomstvisie 2030. Vanuit de betonindustrie ism overheden zijn deze ambities vastgelegd in het betonakkoord dat zich richt zich op vier thema's:
CO2-reductie, circulaire economie, innovatie en onderwijs en natuurlijk kapitaal.
Het project heeft links met ‘KB12C Land en Water ingericht op CO2 vastlegging en gebruik’ en ‘KB34-3D-1 Negative GHG emissions and long time sequestration (C fixation)’.
Uitgevoerde acties
Vaststellen koolstofstromen en vastlegging koolstof in schelpen Deskstudie WR
Vaststellen koolstofcycli in huidige grondstoffen en processen in de beton industrie Deskstudie, expert judgement WR, TNO, Heidelberg, SKKB
Ketenanalyse schelpdierkweek: in kaart brengen van volumes reststromen in huidige en toekomstige schelpdierkweek
(producten van de toekomst) Deskstudie, expert judgement WR, Schelpdiersector
Evaluatie effecten schelpdierproductie op natuurlijk kapitaal (draagkracht Noordzee) Data-analyse, deskstudie WR, Schelpdiersector
Ketenanalyse duurzaam beton: hoeveelheden schelpmateriaal benodigd om impact te hebben op behalen milieuwinst in beton Workshop, calculatie substitutie, MKI berekening Gemeente Den Haag, SKKB, WR, TNO
Vaststellen productkwalificaties en verwerkingsaspecten voor beton producten met schelpen als grondstof
Deskstudie, expert judgement TNO, Heidelberg
Vaststellen gezamenlijke toekomst visie op basis van de projectuitkomsten en te verwachtentransities die beide sectoren
doormaken. Schaalgrootte, tijdsframe en logistiek maken hier onderdeel van uit. Workshops, deskstudie, knelpunten en
kansen analyse, Gantt chart Alle partijen
Disseminatie projectresultaten Infographics, artikelen in vakbladen, website berichten Alle partijen
Management Voortgangsoverleg, Voortgangsoverleg, financiële rapportage Alle partijen (WR lead)
Innovativiteit
Dit project zet in op een ketenaanpak waarbij en een koppeling gemaakt wordt tussen voedsel-klimaat ambities, door innovatieve productontwikkeling gebaseerd op waardevolle reststromen. Deze circulaire koppeling van twee (tot op heden gescheiden) sectoren is uniek en daarmee zal het leiden tot innovatieve inzichten en product ideeën. De transitie naar voedselproductie op de Noordzee vergt een duurzame aanpak, en door in deze fase van ontwikkeling reeds te zoeken naar synechieën tussen partijen en daarmee duurzaamheid te vergroten is essentieel.
Valorisatie
1A) te gebruiken door: WR, TNO; Bijdrage aan wetenschappelijke publicatie Voortschrijdende inzichten doorvertalen richting vervolgprojecten en/of maatschappij
1A-2B-3C-4D) te gebruiken door: Partijen uit betonakkoord (gecoördineerd vanuit Gemeente Den Haag en SKKB); Wordt meegenomen in acties voortvloeiend uit betonakkoord
1A-2B-3C-4D) te gebruiken door: Schelpdiersector, Wordt gebruikt in ontwikkeling offshore kweek & in promotie en informatie richting externe partijen (consumenten, overheid,). Wordt tevens gebruikt om gezamenlijke businesscase voor de toekomst vorm te geven.
1A-2B-3C-4D) te gebruiken door Heidelberg; Wordt gebruikt om verduurzamingsstappen in de betonketen in beeld te
hebben.
Intellectueel eigendom
Er wordt geen IP ontwikkeld
Informatievoorziening project
Kennis uit het project wordt op toegankelijke manier beschikbaar gesteld, bijvoorbeeld door infographics. Deze zijn voor praktisch gebruik door bedrijven uit de beton- en schepdiersector, ketenbedrijven en overheden. Daarnaast zullen alle rapportages openbaar beschikbaar zijn.
Projectvoorwaarden
Het project staat open voor andere organisaties en er wordt actief gezocht naar uitwisseling met andere projecten op dit thema (binnen en buiten de WUR). Niet-wetenschappelijke organisaties kunnen lid worden van het consortium volgens de voorwaarden die in de samenwerkingsovereenkomst zullen worden opgenomen.